JP3104143B2 - Ultrasonic stirrer - Google Patents

Ultrasonic stirrer

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JP3104143B2
JP3104143B2 JP04061258A JP6125892A JP3104143B2 JP 3104143 B2 JP3104143 B2 JP 3104143B2 JP 04061258 A JP04061258 A JP 04061258A JP 6125892 A JP6125892 A JP 6125892A JP 3104143 B2 JP3104143 B2 JP 3104143B2
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piezoelectric vibrator
stirrer
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piezoelectric
liquid
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耕司 戸田
美智子 高森
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耕司 戸田
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  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、柱状の圧電振動子から
成る超音波アクチュエータにより発生させた弾性振動を
駆動源とすることにより液体を攪拌する超音波攪拌装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic stirrer for stirring a liquid by using an elastic vibration generated by an ultrasonic actuator composed of a columnar piezoelectric vibrator as a driving source.

【0002】[0002]

【従来の技術】密閉系の攪拌装置としては、マグネチッ
クスターラが有効である。マグネチックスターラはモー
タで回転している磁石で容器内の回転子を駆動させて該
容器内の液体を攪拌するものである。回転子としては鉄
片あるいは磁石片をテフロンなどで包んだものが用いら
れる。マグネチックスターラはまたビーカなどの容器を
用いた開放系での攪拌にも有用である。ところで、微少
量における攪拌操作で一番簡単なのは手による振り混ぜ
であるが、単に小型容器を振り混ぜるだけでは充分に攪
拌できない場合がある。すなわち、マクロ量における実
験器具を単に小型化するだけでは満足できる結果が得ら
れないことがある。それは小型でしかも低速、高トルク
が可能な高性能のマグネチックスターラが無いことに起
因する。微少量の攪拌のためには、容器の小型化にあわ
せてマグネチックスターラの大きさを単に小型化するだ
けでなく、その高性能化が必要である。
2. Description of the Related Art As a closed stirring device, a magnetic stirrer is effective. A magnetic stirrer drives a rotor in a container with a magnet rotated by a motor to stir the liquid in the container. As the rotor, an iron piece or a magnet piece wrapped with Teflon or the like is used. Magnetic stirrers are also useful for open system agitation using containers such as beakers. By the way, the simplest stirring operation with a small amount is shaking by hand. However, there are cases where sufficient stirring cannot be achieved simply by shaking a small container. That is, satisfactory results may not be obtained simply by reducing the size of the experimental device in the macro amount. This is due to the lack of a high-performance magnetic stirrer that is small and capable of low speed and high torque. In order to stir a very small amount, it is necessary not only to reduce the size of the magnetic stirrer but also to improve the performance thereof in accordance with the downsizing of the container.

【0003】また、容器内の培養液などの長時間にわた
る振とうを行う場合に用いられる振とう装置は、従来、
概して大型で、微少量の振とうには適さないばかりでな
く、振とうによる騒音もあり、超低速振とうが難しかっ
た。恒温を保つ必要がある場合には容器を恒温水中に漬
けるかまたは容器を恒温の循環空気中にさらすなどの方
法がとられているが、いずれも恒温室中に密閉すること
が困難であるから、温度の誤差が生じやすく、湿度を一
定に保つことも難しかった。
[0003] A shaking apparatus used for shaking a culture solution or the like in a container for a long time has been conventionally used.
In addition to being generally large and unsuitable for small amounts of shaking, there was also noise due to shaking, making it very difficult to shake at very low speeds. When it is necessary to maintain a constant temperature, methods such as immersing the container in constant temperature water or exposing the container to constant temperature circulating air are used, but it is difficult to seal them in a constant temperature room. However, temperature errors tend to occur, and it is difficult to keep the humidity constant.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のマグネチックス
ターラは小型化が難しく、また小型化しようとすればす
るほどその性能が低下するので、低速でしかも高トルク
な攪拌が難しく、微少量の攪拌には用いられることがな
かった。微少量の攪拌は、特に密閉系では有用な手段が
なかった。
The conventional magnetic stirrer is difficult to miniaturize, and the performance decreases as the miniaturization is attempted. Therefore, it is difficult to stir at low speed and high torque. Was never used. A minute amount of stirring has not provided any useful measures, especially in closed systems.

【0005】従来の振とう装置は概して大型で、微少量
の振とうには適さないばかりでなく、振とうによる騒音
もあり、超低速振とうが難しかった。また、装置を恒温
室中に密閉することが困難であることから、温度、湿度
ともに一定に保つことが難しかった。
[0005] Conventional shaking devices are generally large and are not suitable for shaking in very small amounts, but also have noise due to shaking, making it difficult to shake at very low speed. Further, since it is difficult to seal the device in a constant temperature room, it has been difficult to keep both the temperature and the humidity constant.

【0006】そこで本発明では、駆動源として超音波ア
クチュエータを用いることにより、超低速で高トルクな
攪拌を可能にし、装置の小型、軽量化、低騒音、低消費
電力を可能にし、また、温度、湿度ともに一定に保たれ
ている密閉室中での振とうをも可能にすることを目的と
した、微少量の液体を攪拌するための超音波攪拌装置を
提供する。
Therefore, in the present invention, by using an ultrasonic actuator as a drive source, it is possible to perform stirring at an extremely low speed and a high torque, and to make the apparatus smaller, lighter, lower in noise and lower in power consumption, and to reduce the temperature. Provided is an ultrasonic stirrer for stirring a small amount of liquid for the purpose of enabling shaking in a closed chamber where humidity is kept constant.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の超音波
攪拌装置は、圧電振動子により電気振動を超音波の弾性
振動に変換し、該弾性振動に基づく力により容器内の液
体を攪拌する装置において、前記圧電振動子は柱状の圧
電磁器と、該圧電磁器の分極軸に垂直な両端面にそれぞ
れ形成されている第1および第2の電極とから成り、前
記第1および第2の電極のうち少なくとも一方は互いに
絶縁された2つの部分に分割されており、前記圧電磁器
の側面に物体を押し付ける手段を有し、該物体が前記側
面から受ける力を前記液体に伝えることにより該液体を
攪拌することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic stirrer which converts electric vibration into elastic vibration of ultrasonic waves by a piezoelectric vibrator, and stirs the liquid in the container by a force based on the elastic vibration. The piezoelectric vibrator comprises a columnar piezoelectric ceramic, and first and second electrodes respectively formed on both end faces perpendicular to the polarization axis of the piezoelectric ceramic, and At least one of the electrodes is divided into two parts that are insulated from each other, and has means for pressing an object against the side surface of the piezoelectric ceramic, and transmits the force received from the side surface to the liquid by applying the object to the liquid. Is characterized by stirring.

【0008】請求項2に記載の超音波攪拌装置は、前記
物体が所定の軸の回りに回転し又は揺動する回転揺動体
か、又は所定の案内レールに沿って移動する移動体であ
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the ultrasonic stirrer, the object is a rotary rocking body that rotates or swings around a predetermined axis or a moving body that moves along a predetermined guide rail. It is characterized by.

【0009】請求項3に記載の超音波攪拌装置は、前記
物体が前記容器であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the object is the container.

【0010】請求項4に記載の超音波攪拌装置は、前記
物体の少なくとも一部分が磁性体であり、前記液体に漬
けられる少なくとも一部分が磁性体でなる攪拌子が前記
容器内に納められていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic stirrer, at least a portion of the object is a magnetic material, and a stirrer at least a portion of a magnetic material immersed in the liquid is contained in the container. It is characterized by.

【0011】請求項5に記載の超音波攪拌装置は、前記
圧電振動子に励振電圧を供給する駆動回路が、該励振電
圧として交流パルス電圧を出力し、該交流パルス電圧の
電圧値および交流周波数のうちの少なくとも一方を調節
する手段と、該交流パルス電圧のパルス幅およびパルス
繰り返し周波数のうちの少なくとも一方を調節する手段
とを備えることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ultrasonic stirrer, a drive circuit for supplying an excitation voltage to the piezoelectric vibrator outputs an AC pulse voltage as the excitation voltage, and a voltage value and an AC frequency of the AC pulse voltage. And a means for adjusting at least one of the pulse width and the pulse repetition frequency of the AC pulse voltage.

【0012】請求項6に記載の超音波攪拌装置は、前記
圧電振動子が、この圧電振動子の容量およびインダクタ
ンスを主なリアクタンス成分とする共振回路で共振して
発振する発振回路から交流電力を受けて励振されること
を特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the ultrasonic stirrer, the piezoelectric vibrator generates AC power from an oscillation circuit that resonates and oscillates in a resonance circuit having a capacitance and an inductance of the piezoelectric vibrator as a main reactance component. It is characterized by receiving and being excited.

【0013】[0013]

【作用】請求項1に記載の超音波攪拌装置の駆動部で
は、柱状の圧電磁器の分極軸に垂直な両端面にそれぞれ
第1および第2の電極を有する圧電振動子の共振周波数
に等しい周波数を有する交流信号を前記圧電振動子に前
記第1および第2の電極を介して印加すると、前記圧電
振動子は励振され前記圧電磁器の側面には一方向の振動
変位が生じる。前記物体が前記圧電磁器の側面に接触し
ている場合、前記振動変位は前記物体に伝達され、さら
に前記物体から前記液体に伝達され、前記液体は攪拌さ
れる。このようにして本発明の超音波攪拌装置では、前
記圧電磁器の側面に生じる一方向の振動変位を駆動源と
することにより、前記容器内の液体を攪拌することがで
きる。本装置は電気的入力に対する応答速度が速いこと
から、パルス駆動が正確かつ容易に行え、しかも無入力
時の保持力が大きいので微少容量の正確で均一な攪拌が
可能である。従って、密閉系での微少量の化学反応だけ
でなく、極微少量の滴定や、培養液の長時間にわたる振
とうなどには特に有用である。また、低消費電力での駆
動が可能で、騒音も無く、自励式駆動も可能で、電池で
の駆動も容易なことから、一定の温度と湿度を保った密
閉室での長時間の使用も可能である。さらに、超低速・
高トルクでの駆動が可能なので、ギヤが不要であるか
ら、装置の小型化かつ軽量化を実現できる。従って、密
閉系や開放系での極微少量の液体の攪拌が可能となる。
In the driving section of the ultrasonic stirrer according to the first aspect, the frequency equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator having the first and second electrodes on both end faces perpendicular to the polarization axis of the columnar piezoelectric ceramic is provided. Is applied to the piezoelectric vibrator through the first and second electrodes, the piezoelectric vibrator is excited and a one-way vibration displacement is generated on the side surface of the piezoelectric ceramic. When the object is in contact with the side surface of the piezoelectric ceramic, the vibration displacement is transmitted to the object, further transmitted from the object to the liquid, and the liquid is agitated. Thus, in the ultrasonic stirring device of the present invention, the liquid in the container can be stirred by using the one-way vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic as a driving source. Since the present apparatus has a high response speed to an electric input, pulse driving can be performed accurately and easily. In addition, since a holding force at the time of no input is large, accurate and uniform stirring of a small volume can be performed. Therefore, it is particularly useful for titration of a very small amount, shaking of a culture solution for a long time, and the like, as well as for a minute amount of a chemical reaction in a closed system. In addition, it can be driven with low power consumption, there is no noise, self-excited drive is possible, and it is easy to drive with batteries, so it can be used for a long time in a closed room where constant temperature and humidity are maintained. It is possible. In addition, super low speed
Since driving with high torque is possible, no gear is required, so that the device can be reduced in size and weight. Therefore, it is possible to stir a very small amount of liquid in a closed system or an open system.

【0014】前記第1および第2の電極のうち少なくと
も一方は互いに絶縁された2つの部分に分割されている
ことから、一方の前記部分に設けられている電極を自励
式電源のための電極として用いることができる。従っ
て、本発明の超音波攪拌装置では環境の変化に対応しう
る形で低消費電力での駆動が可能となる。
Since at least one of the first and second electrodes is divided into two portions insulated from each other, the electrode provided on one of the portions is used as an electrode for a self-excited power supply. Can be used. Therefore, the ultrasonic stirring device of the present invention can be driven with low power consumption in a manner that can respond to changes in the environment.

【0015】請求項2に記載の超音波攪拌装置では、前
記物体が所定の軸の回りに回転したり又は任意の角度内
で反転運動する回転揺動体か、又は所定の案内レールに
沿って移動する移動体である。前記回転揺動体が前記圧
電磁器の側面に接触している場合、前記振動変位は前記
回転揺動体に伝達され、前記回転揺動体は回転する。前
記移動体が前記圧電振動子の側面に接触している場合、
前記振動変位は前記移動体に伝達され、前記移動体は前
記圧電磁器の分極軸の方向に沿った直線運動をする。前
記回転揺動体または前記移動体の運動は前記容器内の液
体に伝達され、前記液体は攪拌される。
In the ultrasonic stirrer according to the second aspect of the present invention, the object rotates around a predetermined axis, rotates around a predetermined axis, or moves along a predetermined guide rail. Mobile. When the rotary oscillator is in contact with the side surface of the piezoelectric ceramic, the vibration displacement is transmitted to the rotary oscillator, and the rotary oscillator rotates. When the moving body is in contact with the side surface of the piezoelectric vibrator,
The vibration displacement is transmitted to the moving body, and the moving body makes a linear motion along the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic. The movement of the rotating rocker or the moving body is transmitted to the liquid in the container, and the liquid is stirred.

【0016】前記圧電振動子を2つ備え、しかもそれぞ
れの圧電振動子による前記回転揺動体の回転方向を逆に
しておくことにより、どちらの圧電振動子を駆動させる
かで前記回転揺動体の回転方向を逆にすることができ
る。つまり、任意の角度内での反転運動が可能となる。
しかもその上で該圧電振動子に印加する交流信号の振幅
あるいは周波数を一定の範囲内で変えることにより、前
記圧電磁器の側面に生じる振動変位の大きさを任意に制
御するとができるから、前記回転揺動体の回転速度の制
御がより容易にかつ正確になる。従って前記回転揺動体
の回転方向を逆にすることができるだけでなく、その回
転速度を超低速から高速まで正確に制御することができ
るから、本装置によれば極微少量の液体のより効果的な
攪拌が可能となるばかりでなく、前記回転揺動体の反転
運動が可能となるので長時間にわたる極微少量の液体の
振とうも可能となる。また、前記圧電振動子を複数個備
え、それらによる前記回転揺動体の回転方向を同じにす
ることにより、より高トルクな駆動が可能となるから、
より効果的な攪拌が可能となる。
[0016] By providing two piezoelectric vibrators and inverting the rotation direction of the rotary oscillator by each of the piezoelectric oscillators, the rotation of the rotary oscillator can be determined by which of the piezoelectric oscillators is driven. The direction can be reversed. That is, the reversing motion within an arbitrary angle becomes possible.
In addition, by changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator within a certain range, the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic can be arbitrarily controlled. The control of the rotation speed of the oscillating body becomes easier and more accurate. Therefore, not only can the rotation direction of the rotary oscillating body be reversed, but also its rotation speed can be accurately controlled from a very low speed to a high speed. Not only can stirring be possible, but also the reversing motion of the rotary oscillating body becomes possible, so that a very small amount of liquid can be shaken for a long time. Further, by providing a plurality of the piezoelectric vibrators, and by making the rotation direction of the rotary oscillator the same by them, it becomes possible to drive with higher torque,
More effective stirring becomes possible.

【0017】前記圧電振動子を2つ備え、しかもそれぞ
れの圧電振動子による前記移動体の移動方向を逆にして
おくことにより、どちらの圧電振動子を駆動させるかで
前記移動体の移動方向を逆にすることができる。つま
り、前記移動体の反復運動が可能となる。しかもその上
で該圧電振動子に印加する交流信号の振幅あるいは周波
数を一定の範囲内で変えることにより、前記圧電磁器の
側面に生じる振動変位の大きさを任意に制御するとがで
きるから、前記移動体の移動速度の制御がより容易にか
つ正確になる。従って、前記移動体の反復運動を可能に
することができるだけでなく、その運動速度を超低速か
ら高速まで正確に制御することができるから、本装置に
よれば極微少量の液体のより効果的な攪拌が可能となる
ばかりでなく、長時間にわたる極微少量の液体の振とう
も可能となる。また、前記圧電振動子を複数個備え、そ
れぞれの前記圧電振動子を順次駆動させ、最後に駆動さ
せる圧電振動子によって前記移動体を最初の位置に戻
し、このようにしてすべての前記圧電振動子をひととお
り駆動し終わったところで再び最初の圧電振動子を駆動
させ、これを繰り返すことにより、前記移動体に任意の
直線運動を組み合わせた運動を繰り返させることができ
る。たとえば、前記圧電振動子を4つ備えることによ
り、前記移動体の移動軌跡を四角形とすることができる
ばかりでなく、Z字の終点と始点とを直線で結んだよう
な図形とすることもできる。従って、より効果的な攪拌
が可能となり、特に長時間にわたる極微少量の液体の振
とうに有用である。
[0017] By providing two piezoelectric vibrators and further reversing the moving direction of the moving body by each piezoelectric vibrator, the moving direction of the moving body is determined by which of the piezoelectric vibrators is driven. Can be reversed. That is, the repetitive motion of the moving body becomes possible. In addition, by changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator within a certain range, the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic can be arbitrarily controlled. Controlling the speed of movement of the body becomes easier and more accurate. Therefore, not only the repetitive motion of the moving body can be enabled, but also the speed of the motion can be accurately controlled from a very low speed to a high speed. Not only stirring becomes possible, but also shaking of a very small amount of liquid over a long period of time becomes possible. Further, a plurality of the piezoelectric vibrators are provided, each of the piezoelectric vibrators is sequentially driven, and the moving body is returned to the initial position by the lastly driven piezoelectric vibrator. When the first piezoelectric vibrator has been driven once, the first piezoelectric vibrator is driven again, and by repeating this, the moving body can be caused to repeat a motion obtained by combining an arbitrary linear motion. For example, by providing the four piezoelectric vibrators, not only can the moving trajectory of the moving body be square, but also a figure in which the end point and the start point of the Z-shape are connected by a straight line. . Therefore, more effective stirring is possible, and it is particularly useful for shaking a very small amount of liquid for a long time.

【0018】請求項3に記載の超音波攪拌装置では前記
物体が前記容器であることから、前記圧電磁器の側面に
生じる振動変位は、前記回転揺動体または前記移動体を
介することなく直接前記容器に伝達される。従って、よ
り効果的な攪拌が可能となる。
In the ultrasonic stirrer according to the third aspect, since the object is the container, the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic is directly applied to the container without the rotation oscillating body or the moving body. Is transmitted to Therefore, more effective stirring becomes possible.

【0019】請求項4に記載の超音波攪拌装置では、前
記物体の少なくとも一部分は磁性を帯びている。一方、
前記容器内には少なくとも一部分が磁性を帯びた攪拌子
が納められ、前記攪拌子は前記液体中に漬けられてい
る。前記物体が前記圧電磁器から受ける振動変位によっ
て運動すると、前記攪拌子も運動するから、前記容器内
の液体は前記攪拌子の運動によって攪拌される。従って
本発明の超音波攪拌装置によれば極微少量の液体のより
効果的な攪拌が可能となる。
In the ultrasonic stirrer according to the fourth aspect, at least a part of the object is magnetized. on the other hand,
A stirrer that is at least partially magnetic is contained in the container, and the stirrer is immersed in the liquid. When the object moves due to the vibration displacement received from the piezoelectric ceramic, the stirrer also moves, so that the liquid in the container is stirred by the movement of the stirrer. Therefore, according to the ultrasonic stirring device of the present invention, more effective stirring of a very small amount of liquid becomes possible.

【0020】請求項5に記載の超音波攪拌装置では、前
記励振電圧として交流パルス電圧を出力し、該交流パル
ス電圧の電圧値および交流周波数のうちの少なくとも一
方を調節する手段と、該交流パルス電圧のパルス幅およ
びパルス繰り返し周波数のうちの少なくとも一方を調節
する手段とが前記駆動回路に備えてある。従って、前記
物体の運動速度を超低速から高速まで正確に制御するこ
とができ、そのうえ、前記物体の運動方向を逆にするこ
とも可能である。従って、前記回転揺動体の反転運動
や、前記移動体の反復運動が容易になるので、極微少量
の液体を効果的に攪拌することができる。また、前記物
体の運動速度を容易に連続的に変えられるので、攪拌効
果はさらに増大される。また、低消費電力での駆動が可
能で、騒音も無く、超低速・高トルク駆動が可能なの
で、ギヤが不要であるから、装置の小型化かつ軽量化を
実現できる。
The ultrasonic stirrer according to claim 5, wherein an AC pulse voltage is output as the excitation voltage, and at least one of a voltage value of the AC pulse voltage and an AC frequency is adjusted; Means for adjusting at least one of the pulse width and the pulse repetition frequency of the voltage are provided in the drive circuit. Therefore, the movement speed of the object can be accurately controlled from a very low speed to a high speed, and further, the movement direction of the object can be reversed. Therefore, since the reversing motion of the rotary rocking body and the repetitive motion of the moving body are facilitated, a very small amount of liquid can be effectively stirred. In addition, since the moving speed of the object can be easily and continuously changed, the stirring effect is further increased. Further, since driving can be performed with low power consumption, there is no noise, ultra-low speed and high torque driving is possible, and no gear is required, so that the device can be reduced in size and weight.

【0021】請求項6に記載の超音波攪拌装置では、前
記圧電振動子が、この圧電振動子の容量およびインダク
タンスを主なリアクタンス成分とする共振回路で共振し
て発振する発振回路から交流電力を受けて励振される。
従って、本発明の超音波攪拌装置では外部温度などの環
境変化にも対応しうる駆動回路を提供できる。すなわ
ち、外部温度などの変化により前記物体の運動速度が変
化することがないので、常に均一な攪拌が可能となり、
氷点下百数十度から常温を経て百数十度付近までの広い
温度範囲での連続使用が可能である。
In the ultrasonic stirrer according to the present invention, the piezoelectric vibrator supplies AC power from an oscillation circuit which resonates and oscillates in a resonance circuit having a capacitance and an inductance of the piezoelectric vibrator as a main reactance component. Received and excited.
Therefore, the ultrasonic stirring device of the present invention can provide a drive circuit that can cope with environmental changes such as external temperature. That is, since the movement speed of the object does not change due to a change in the external temperature or the like, uniform stirring can always be performed,
It can be used continuously in a wide temperature range from a few hundred degrees below freezing to around a few hundred degrees through normal temperature.

【0022】[0022]

【実施例】図1は本発明の超音波攪拌装置の第1の実施
例を示す断面図である。本実施例は銅箔から成る端子
P、Q、Rが取り付けられている圧電振動子1と、回転
体2と、摩擦材3と、支持台4と、Sm−Co磁石5
と、攪拌子6とから成る。回転体2は支持台4に支持さ
れており、支持台4は本体に固定されている。攪拌子6
は、液体を含むガラス製の三角フラスコの中に投入され
ている。三角フラスコは本体上部の板面に置かれてい
る。本体は耐薬品性、耐水性を有するプラスチックで成
り、本体上部は本体下部からの取り外しが可能である。
攪拌子6はSm−Co磁石をテフロンで包んだものであ
る。2つの圧電振動子1を結ぶ電源回路上にはスイッチ
が設けられていて、該スイッチを切り替えることによ
り、どちらかの圧電振動子1に交流電圧を供給する。な
お、図1では2つの圧電振動子1を結ぶ電源回路とその
間に設けられたスイッチ、圧電振動子1に交流電圧を供
給する電源回路および端子P、Q、Rが省いて描かれて
いる。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic stirring device according to the present invention. In this embodiment, a piezoelectric vibrator 1 to which terminals P, Q, and R made of copper foil are attached, a rotating body 2, a friction material 3, a support 4, and an Sm-Co magnet 5
And a stirrer 6. The rotating body 2 is supported by a support 4, and the support 4 is fixed to the main body. Stirrer 6
Is charged into a glass Erlenmeyer flask containing a liquid. The Erlenmeyer flask is placed on the plate at the top of the body. The main body is made of plastic having chemical resistance and water resistance, and the upper part of the main body can be removed from the lower part of the main body.
The stirrer 6 is a Sm-Co magnet wrapped in Teflon. A switch is provided on a power supply circuit connecting the two piezoelectric vibrators 1, and an AC voltage is supplied to one of the piezoelectric vibrators 1 by switching the switch. In FIG. 1, a power supply circuit connecting the two piezoelectric vibrators 1 and a switch provided therebetween, a power supply circuit for supplying an AC voltage to the piezoelectric vibrator 1 and terminals P, Q, and R are omitted.

【0023】図2は圧電振動子1の斜視図である。圧電
振動子1は円柱状の圧電磁器20と、圧電磁器20の分
極軸に垂直な両端面のそれぞれに設けられた電極21、
22および23とから成る。圧電磁器20は直径10m
m、高さ10mmで、材質はTDK製91A材(製品名)
であり、その共振周波数は約138kHz である。TDK
91A材は電気機械結合係数が大きいことから、ここで
の実施例に用いている。電極21および22は同一面上
に設けられていて互いに絶縁状態にある。電極21は圧
電振動子1に交流電圧を印加するための電極として用い
られ、電極22は自励式電源のための電極として用いら
れる。電極23はもう一方の端面全体をおおっている。
電極21上には端子P、電極22上には端子Q、電極2
3上には端子Rが設けられている。図中の矢印は圧電振
動子1に交流信号を印加したときに共振状態において圧
電磁器20の側面に生じる振動変位を示す。一方の端面
上に設けられている電極を2分割し、それらを互いに絶
縁状態にすることにより、自励式駆動が可能となるばか
りでなく、圧電磁器20の側面には一方向の振動変位が
生じる。
FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric vibrator 1. The piezoelectric vibrator 1 includes a columnar piezoelectric ceramic 20 and electrodes 21 provided on both end faces perpendicular to the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20.
22 and 23. Piezoelectric ceramic 20 is 10m in diameter
m, height 10mm, material is TDK 91A material (product name)
And its resonance frequency is about 138 kHz. TDK
The 91A material has a large electromechanical coupling coefficient, and is therefore used in the embodiment here. The electrodes 21 and 22 are provided on the same surface and are insulated from each other. The electrode 21 is used as an electrode for applying an AC voltage to the piezoelectric vibrator 1, and the electrode 22 is used as an electrode for a self-excited power supply. The electrode 23 covers the entire other end surface.
Terminal P on electrode 21, terminal Q on electrode 22, electrode 2
A terminal R is provided on 3. The arrows in the figure indicate the vibration displacement that occurs on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 in a resonance state when an AC signal is applied to the piezoelectric vibrator 1. By dividing the electrode provided on one end face into two parts and making them insulated from each other, not only self-excited driving becomes possible, but also one-sided vibration displacement occurs on the side surface of the piezoelectric ceramic 20. .

【0024】図3は回転体2を上部から見たときの平面
図である。回転体2の上部には板状のSm−Co磁石5
が固着されている。Sm−Co磁石5はその中心を回転
体2の中心と重ね合わせる形で回転体2の板面上に固着
されている。
FIG. 3 is a plan view when the rotating body 2 is viewed from above. A plate-like Sm-Co magnet 5 is provided above the rotating body 2.
Is fixed. The Sm-Co magnet 5 is fixed on the plate surface of the rotating body 2 such that its center is overlapped with the center of the rotating body 2.

【0025】図4は図1に示す実施例の駆動部を圧電振
動子1の側面方向から回転体2の軸の方向に沿って見た
ときの平面図である。回転体2は直径39mm、厚さ2.
5mmの円板と、該円板の中心部分に固着する直径5mm、
長さ16mmの円柱とから成り、該円板の板面には摩擦材
3がその円板の中心を同心とする幅8mm、厚さ1mmのリ
ング状に固着されている。摩擦材3にはエポキシ樹脂に
ポリアミドを混入したものが用いられている。
FIG. 4 is a plan view of the driving section of the embodiment shown in FIG. 1 when viewed from the side of the piezoelectric vibrator 1 along the axis of the rotating body 2. The rotating body 2 has a diameter of 39 mm and a thickness of 2.
A 5 mm disk, and a 5 mm diameter fixed to the center of the disk,
A friction material 3 is fixed to the plate surface of the disk in a ring shape having a width of 8 mm and a thickness of 1 mm concentric with the center of the disk. The friction material 3 is made of epoxy resin mixed with polyamide.

【0026】図5は図1に示す第1の実施例からSm−
Co磁石5と攪拌子6とを除いた超音波攪拌装置の第2
の実施例を示す断面図である。使用時には本体上部を取
り外し、三角フラスコは直接回転体7に固定させる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the first embodiment shown in FIG.
Second ultrasonic stirrer excluding Co magnet 5 and stirrer 6
It is sectional drawing which shows Example of (a). At the time of use, the upper part of the main body is removed, and the Erlenmeyer flask is directly fixed to the rotating body 7.

【0027】図6は本発明の超音波攪拌装置の第3の実
施例を示す断面図である。本実施例は図1に示す第1の
実施例に用いらた圧電振動子1と、直線運動体12と、
摩擦材13と、支持台14と、Sm−Co磁石15と、
攪拌子16とから成る。直線運動体12は支持台14に
支持されており、支持台14は本体に固定されている。
攪拌子16は、液体を含むガラス製のマイクロチューブ
の中に投入されている。マイクロチューブは本体上部の
板面に固定されている。本体は耐薬品性、耐水性を有す
るプラスチックで成り、本体上部は本体下部からの取り
外しが可能である。攪拌子16はSm−Co磁石をテフ
ロンで包んだものである。2つの圧電振動子1を結ぶ電
源回路上にはスイッチが設けられていて、該スイッチを
切り替えることにより、どちらかの圧電振動子1に交流
電圧を供給する。なお、図6では2つの圧電振動子1を
結ぶ電源回路とその間に設けられたスイッチ、圧電振動
子1に交流電圧を供給する電源回路および端子P、Q、
Rが省いて描かれている。
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic stirrer according to the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1 used in the first embodiment shown in FIG.
A friction material 13, a support 14, a Sm-Co magnet 15,
And a stirrer 16. The linear motion body 12 is supported by a support 14, and the support 14 is fixed to the main body.
The stirrer 16 is placed in a glass microtube containing a liquid. The microtube is fixed to a plate surface on the upper part of the main body. The main body is made of plastic having chemical resistance and water resistance, and the upper part of the main body can be removed from the lower part of the main body. The stirrer 16 is formed by wrapping a Sm-Co magnet with Teflon. A switch is provided on a power supply circuit connecting the two piezoelectric vibrators 1, and an AC voltage is supplied to one of the piezoelectric vibrators 1 by switching the switch. In FIG. 6, a power supply circuit connecting the two piezoelectric vibrators 1 and a switch provided therebetween, a power supply circuit for supplying an AC voltage to the piezoelectric vibrator 1 and terminals P, Q,
R is omitted.

【0028】図7は直線運動体12を上部から見たとき
の平面図である。直線運動体12の上部には複数の板状
のSm−Co磁石15がほぼ等間隔で固着されている。
FIG. 7 is a plan view when the linear moving body 12 is viewed from above. A plurality of plate-like Sm-Co magnets 15 are fixed to the upper part of the linear motion body 12 at substantially equal intervals.

【0029】図8は図6に示す実施例の駆動部を圧電振
動子1の側面方向から直線運動体12の厚さ方向に沿っ
て見たときの平面図である。直線運動体12は1辺の長
さ39mm、厚さ4mmの矩形板と、該矩形板の板面の中心
を通り圧電磁器20の分極軸の方向に平行な直線を中心
に固着する長さ39mm、幅5mm、高さ16mmの角柱とか
ら成り、該角柱は長さ39mm、幅5mmの固着部分によっ
て前記矩形板と固着している。前記矩形板の板面には長
さ37mm、幅5mm、高さ2mmの溝が2つ設けられてい
て、2つの該溝は前記角柱をはさんで等間隔に配置され
ている。前記溝の底面には摩擦材13が1mmの厚さで固
着されている。摩擦材13にはエポキシ樹脂にポリアミ
ドを混入したものが用いられている。
FIG. 8 is a plan view of the driving section of the embodiment shown in FIG. 6 when viewed from the side of the piezoelectric vibrator 1 along the thickness direction of the linear moving body 12. The linear motion body 12 has a rectangular plate having a side length of 39 mm and a thickness of 4 mm, and a length of 39 mm fixed around a straight line passing through the center of the plate surface of the rectangular plate and parallel to the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. And a prism having a width of 5 mm and a height of 16 mm. The prism is fixed to the rectangular plate by a fixing portion having a length of 39 mm and a width of 5 mm. Two rectangular grooves having a length of 37 mm, a width of 5 mm, and a height of 2 mm are provided on the plate surface of the rectangular plate, and the two grooves are arranged at equal intervals with the prism interposed therebetween. A friction material 13 is fixed to the bottom surface of the groove at a thickness of 1 mm. The friction material 13 is made of epoxy resin mixed with polyamide.

【0030】図9は図6に示す第3の実施例からSm−
Co磁石15と攪拌子16とを除いた超音波攪拌装置の
第4の実施例を示す断面図である。使用時には本体上部
を取り外し、マイクロチューブは直接、直線運動体12
に固定させる。
FIG. 9 is a graph showing the Sm− from the third embodiment shown in FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a fourth embodiment of the ultrasonic stirring device from which the Co magnet 15 and the stirrer 16 have been removed. At the time of use, remove the upper part of the main body, and the micro tube is directly
To be fixed.

【0031】図10はrfパルスを印加する場合のパル
ス駆動のための電源回路の構成図である。パルス発生装
置とミキサとの間にある楕円内の波形はパルス発生装置
の作る波形である。シグナル発生装置とミキサとの間に
ある楕円内の波形はシグナル発生装置の作る波形であ
る。ミキサとパワーアンプとの間にある楕円内の波形は
パルス発生装置の作る波形とシグナル発生装置の作る波
形とが合成されたものである。パルス駆動の際には、こ
のようにして合成された波形を示す交流信号が圧電振動
子1に印加される。すなわち、このような電源回路を用
いることにより、圧電振動子1に印加する交流パルス電
圧の電圧値および交流周波数を調節し、かつ該交流パル
ス電圧のパルス幅およびパルス繰り返し周波数を調節す
ることが可能となる。
FIG. 10 is a configuration diagram of a power supply circuit for pulse driving when an rf pulse is applied. The waveform in the ellipse between the pulse generator and the mixer is the waveform generated by the pulse generator. The waveform in the ellipse between the signal generator and the mixer is the waveform generated by the signal generator. The waveform in the ellipse between the mixer and the power amplifier is a composite of the waveform generated by the pulse generator and the waveform generated by the signal generator. At the time of pulse driving, an AC signal indicating a waveform synthesized in this manner is applied to the piezoelectric vibrator 1. That is, by using such a power supply circuit, the voltage value and the AC frequency of the AC pulse voltage applied to the piezoelectric vibrator 1 can be adjusted, and the pulse width and the pulse repetition frequency of the AC pulse voltage can be adjusted. Becomes

【0032】図1の第1の実施例では、2つの圧電振動
子1のそれぞれの電極21、22、23は回転体2の前
記円板の中心を通り圧電磁器20の分極軸に平行な直線
に対称な位置にあり、電極22が設けられている方の側
面を摩擦材3に接触させている。図1の実施例の超音波
攪拌装置の駆動時、スイッチの切り替えによりどちらか
一方の圧電振動子1が駆動する。このようにして圧電振
動子1には電極21上に設けられた端子P、および電極
23上に設けられた端子Rを介して、圧電振動子1の共
振周波数に等しい周波数を有する交流信号が印加され
る。圧電振動子1は励振され、圧電磁器20の側面には
圧電磁器20の分極軸の方向に沿った一方向の振動変位
が生じる。圧電振動子1は電極21および22を分割す
る直線が回転体2の円板の板面に平行になるような位置
に設けられ、しかも圧電振動子1は摩擦材3に接触して
いる。このとき、圧電振動子1が円柱状であることによ
り、圧電振動子1が摩擦材3と接する部分の形状は圧電
振動子1の両端面を結び該両端面に垂直な直線となる。
該直線は、該直線の中心と前記円板の板面の中心とを結
ぶ直線(長さ12mm)と垂直である。圧電磁器20の側
面に生じた前記一方向振動変位は、前記直線部分から摩
擦材3を介して回転体2に伝達され、回転体2はその軸
を中心に回転する。このとき摩擦材3は回転による圧電
磁器20および回転体2の円板の磨耗を防止するだけで
なく、回転により回転体2と圧電振動子1との間に生ず
る高電圧に起因する電磁ノイズを防止する。回転体2の
回転に伴い、回転体2の円板に固着されているSm−C
o磁石5も回転体2の軸を中心に回転する。このとき、
Sm−Co磁石5の回転に連動する形で攪拌子6もその
中心を軸として回転する。攪拌子6の回転によって、三
角フラスコ中の液体が攪拌される。
In the first embodiment shown in FIG. 1, each of the electrodes 21, 22, 23 of the two piezoelectric vibrators 1 is a straight line passing through the center of the disk of the rotating body 2 and parallel to the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. And the side surface on which the electrode 22 is provided is in contact with the friction material 3. When driving the ultrasonic stirring device of the embodiment of FIG. 1, one of the piezoelectric vibrators 1 is driven by switching the switch. In this way, an AC signal having a frequency equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator 1 is applied to the piezoelectric vibrator 1 via the terminal P provided on the electrode 21 and the terminal R provided on the electrode 23. Is done. The piezoelectric vibrator 1 is excited, and a one-way vibration displacement is generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 along the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. The piezoelectric vibrator 1 is provided at a position where a straight line dividing the electrodes 21 and 22 is parallel to the disk surface of the rotating body 2, and the piezoelectric vibrator 1 is in contact with the friction material 3. At this time, since the piezoelectric vibrator 1 has a cylindrical shape, the shape of the portion where the piezoelectric vibrator 1 contacts the friction material 3 is a straight line connecting both end faces of the piezoelectric vibrator 1 and being perpendicular to the both end faces.
The straight line is perpendicular to a straight line (length 12 mm) connecting the center of the straight line and the center of the plate surface of the disk. The one-way vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 is transmitted from the linear portion to the rotating body 2 via the friction material 3, and the rotating body 2 rotates around its axis. At this time, the friction material 3 not only prevents wear of the piezoelectric ceramic 20 and the disk of the rotating body 2 due to rotation, but also reduces electromagnetic noise caused by high voltage generated between the rotating body 2 and the piezoelectric vibrator 1 due to rotation. To prevent. Sm-C fixed to the disk of the rotating body 2 with the rotation of the rotating body 2
The o magnet 5 also rotates around the axis of the rotating body 2. At this time,
The stirrer 6 also rotates around the center thereof in synchronization with the rotation of the Sm-Co magnet 5. The rotation of the stirrer 6 stirs the liquid in the Erlenmeyer flask.

【0033】圧電振動子1に印加する交流信号の周波数
を一定の範囲内で変えることにより、圧電磁器20の側
面に生じる振動変位の大きさだけでなく、その方向をも
任意に制御するとができる。従って、回転体2の回転速
度の制御および逆回転駆動が可能となるので、攪拌子6
の回転速度の制御および逆回転駆動が可能となり、攪拌
子6を任意の角度で繰り返し反転運動させることも可能
となり、三角フラスコ中の液体に効果的な攪拌作用をも
たらすことができる。
By changing the frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1 within a certain range, not only the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 but also its direction can be arbitrarily controlled. . Therefore, the control of the rotation speed of the rotating body 2 and the reverse rotation driving become possible, so that the stirrer 6
, And the rotation of the stirrer 6 can be repeatedly reversed at an arbitrary angle, and an effective stirring action can be provided to the liquid in the Erlenmeyer flask.

【0034】圧電振動子1に印加する交流信号の振幅あ
るいは周波数の大きさを変化させることなく、スイッチ
の切り替えのみによって回転体2を逆回転させることが
できる。これは2つの圧電振動子1のそれぞれが回転体
2を回転させる方向が逆であるからである。圧電振動子
1に印加する交流信号の振幅あるいは周波数の大きさを
変化させるのではなく、スイッチを切り替えることによ
り回転体2の回転方向を変化させ、しかもその上で交流
信号の振幅あるいは周波数を一定の範囲内で変化させる
ことにより、圧電磁器20の側面に生じる振動変位の大
きさを任意に制御するとができるから、回転体2の逆回
転駆動および回転速度の制御がより容易にかつ正確にな
る。従って攪拌子6を任意の角度で繰り返し反転運動さ
せたり、その運動速度を制御することが可能となるか
ら、液体の攪拌効果を増大できる。
The rotating body 2 can be rotated in the reverse direction only by switching the switches without changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1. This is because the directions in which the two piezoelectric vibrators 1 rotate the rotating body 2 are opposite. Rather than changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1, the direction of rotation of the rotating body 2 is changed by switching the switch, and the amplitude or frequency of the AC signal is kept constant. , The magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 can be arbitrarily controlled, so that the reverse rotation drive and the control of the rotation speed of the rotating body 2 become easier and more accurate. . Therefore, the stirrer 6 can be repeatedly inverted at an arbitrary angle and its movement speed can be controlled, so that the effect of stirring the liquid can be increased.

【0035】図11は圧電振動子1の周波数に対するア
ドミタンスの振幅および位相の関係を示す特性図であ
る。140kHz 付近で共振し、約168kHz で反共振を
起こしている。約140kHz の共振周波数でのアドミタ
ンスのピークが2つに分かれる共振割れを起こしてい
る。これは圧電磁器20の一方の端面に設けられている
電極が2つに分割され電極21および22を形成し、そ
れらが互いに絶縁状態にあることによる。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the admittance amplitude and phase with respect to the frequency of the piezoelectric vibrator 1. It resonates around 140 kHz and anti-resonates at about 168 kHz. An admittance peak at a resonance frequency of about 140 kHz is split into two resonance cracks. This is because the electrode provided on one end face of the piezoelectric ceramic 20 is divided into two to form the electrodes 21 and 22, which are insulated from each other.

【0036】図12は図1の第1の実施例において印加
電圧と回転体2の回転数との関係を示す特性図である。
前記回転数は印加電圧に対しリニアな関係にあり、その
傾きは約0.4rpm/V である。なお、印加電圧信号の
周波数は圧電振動子1の共振周波数とほぼ等しく、約1
38kHz である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the applied voltage and the rotation speed of the rotating body 2 in the first embodiment of FIG.
The rotation speed has a linear relationship with the applied voltage, and its inclination is about 0.4 rpm / V. Note that the frequency of the applied voltage signal is substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator 1, and
38 kHz.

【0037】図13は図1の第1の実施例において印加
電圧が100Vp-p でその周波数が約138kHz のパル
ス駆動を行なったときの、パルス幅と1パルスあたりの
回転角との関係を示す特性図である。N回転するのに要
する時間をTとし、パルス繰り返し周波数をfp とする
と、1パルスあたりの回転角θは(1)式で与えられ
る。 θ(deg.)=360N/(fp ・T) (1) パルス幅が20mS以上ではパルス幅と1パルスあたりの
回転角とはほぼ直線的な関係にあるので、電圧を印加し
てから駆動が開始し一定になるまでの時間および電圧を
解除してから駆動が停止するまでの時間は、少なくとも
数十mS以下であることがわかる。電磁モーターの自然停
止が数百mSから数Sであることと比較すれば、本装置の
駆動源の応答速度は極めて速い。また、動作が可能な最
小限のパルス幅は1mSで、そのときの回転角は約0.0
03°であった。
FIG. 13 shows the relationship between the pulse width and the rotation angle per pulse when the pulse driving is performed at an applied voltage of 100 Vp-p and a frequency of about 138 kHz in the first embodiment of FIG. It is a characteristic diagram. Assuming that the time required for N rotations is T and the pulse repetition frequency is fp, the rotation angle θ per pulse is given by equation (1). θ (deg.) = 360N / (fp · T) (1) When the pulse width is 20 ms or more, the pulse width and the rotation angle per pulse have a substantially linear relationship. It can be seen that the time from the start to the constant and the time from the release of the voltage to the stop of the driving are at least several tens of milliseconds or less. Compared with the fact that the natural stoppage of the electromagnetic motor is several hundred milliseconds to several seconds, the response speed of the drive source of this device is extremely high. The minimum pulse width that can be operated is 1 ms, and the rotation angle at that time is about 0.0
03 °.

【0038】図1の第1の実施例の超音波攪拌装置の起
動方法としてパルス駆動を採用したのは、パルス駆動の
方が連続駆動よりも回転体2の回転速度の正確な制御に
は適しているからである。パルス駆動の際にロータリー
エンコーダを併用したら、回転速度のさらに正確な制御
が行えるようになった。ロータリーエンコーダは角度を
電気信号に変換するものとして用いている。本実施例の
超音波攪拌装置には、単位角度毎にパルスを逐次発生す
るインクリメンタル型を用いた。インクリメンタル型の
最高の分解能は1回転あたり6000パルスなので、1
パルスあたりの回転角は0.06°となる。また、誤差
については、パルス駆動における最少回転角が図13よ
り0.003°でありインクリメンタル型の分解能が
0.06°であることから、最大誤差は5%となり極め
て微少な値である。従ってインクリメンタル型を併用す
れば、回転体2の回転速度の制御がさらに改善される。
このようにして極微少量の液体の攪拌子6による攪拌効
果が増大し、化学反応だけでなく滴定などにも有効であ
る。
The pulse drive is employed as a method of activating the ultrasonic stirring device of the first embodiment shown in FIG. 1. The pulse drive is more suitable for accurate control of the rotation speed of the rotating body 2 than the continuous drive. Because it is. If a rotary encoder is used together with the pulse drive, more accurate control of the rotation speed can be performed. The rotary encoder is used to convert an angle into an electric signal. The ultrasonic stirrer of the present embodiment used an incremental type that sequentially generates a pulse for each unit angle. The highest resolution of the incremental type is 6000 pulses per rotation, so 1
The rotation angle per pulse is 0.06 °. Further, as for the error, since the minimum rotation angle in pulse driving is 0.003 ° in FIG. 13 and the resolution of the incremental type is 0.06 °, the maximum error is 5%, which is an extremely small value. Therefore, when the incremental type is used together, the control of the rotation speed of the rotating body 2 is further improved.
In this way, the stirring effect of the minute amount of liquid by the stirrer 6 is increased, which is effective not only for chemical reaction but also for titration.

【0039】図5の第2の実施例では、三角フラスコが
回転体2に直接固定されている。従って、本実施例の駆
動時、回転体2の回転に伴って三角フラスコ中の液体は
攪拌される。また、回転体2を任意の角度で反転運動さ
せたりその運動速度を調整したりすることができるか
ら、液体の攪拌効果はさらに高まる。
In the second embodiment shown in FIG. 5, the Erlenmeyer flask is directly fixed to the rotating body 2. Therefore, at the time of driving of the present embodiment, the liquid in the Erlenmeyer flask is stirred with the rotation of the rotating body 2. Further, since the rotating body 2 can be reversed at an arbitrary angle or its movement speed can be adjusted, the effect of stirring the liquid is further enhanced.

【0040】図6の第3の実施例では、2つの圧電振動
子1のそれぞれの電極21、22、23は前記矩形板の
板面の中心を通り圧電磁器20の分極軸の方向に平行な
直線に対称な位置にあり、電極22が設けられている方
の側面を摩擦材13に接触させている。本実施例の超音
波攪拌装置の駆動時、スイッチの切り替えによりどちら
か一方の圧電振動子1が駆動する。このようにして圧電
振動子1には電極21上に設けられた端子P、および電
極23上に設けられた端子Rを介して、圧電振動子1の
共振周波数に等しい周波数を有する交流信号が印加され
る。圧電振動子1は励振され、圧電磁器20の側面には
圧電磁器20の分極軸の方向に沿った一方向の振動変位
が生じる。圧電振動子1は電極21および22を分割す
る直線が直線運動体12の前記矩形板の板面に平行にな
るような位置に設けられ、しかも圧電振動子1は摩擦材
13に接触している。このとき、圧電振動子1が円柱状
であることにより、圧電振動子1が摩擦材13と接する
部分の形状は圧電振動子1の両端面を結び該両端面に垂
直な直線となる。該直線と、前記矩形板の板面の中心を
通り圧電磁器20の分極軸の方向に平行な直線との最短
距離は12mmである。圧電磁器20の側面に生じた前記
一方向振動変位は、前記直線部分から摩擦材13を介し
て直線運動体12に伝達され、直線運動体12は圧電磁
器20の分極軸の方向に直線運動する。このとき摩擦材
13は直線運動による圧電磁器20および直線運動体1
2の磨耗を防止するだけでなく、直線運動により直線運
動体12と圧電振動子1との間に生ずる高電圧に起因す
る電磁ノイズを防止する。直線運動体12の運動に伴
い、直線運動体12の矩形板に固着されているSm−C
o磁石15も直線運動する。このとき、Sm−Co磁石
15の運動に連動する形で攪拌子16も運動する。攪拌
子16の運動によって、マイクロチューブ中の液体が攪
拌される。
In the third embodiment shown in FIG. 6, the electrodes 21, 22, and 23 of the two piezoelectric vibrators 1 pass through the center of the rectangular plate surface and are parallel to the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. The side on which the electrode 22 is provided is in contact with the friction material 13 at a position symmetrical to the straight line. When the ultrasonic stirrer of the present embodiment is driven, one of the piezoelectric vibrators 1 is driven by switching the switch. In this way, an AC signal having a frequency equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator 1 is applied to the piezoelectric vibrator 1 via the terminal P provided on the electrode 21 and the terminal R provided on the electrode 23. Is done. The piezoelectric vibrator 1 is excited, and a one-way vibration displacement is generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 along the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. The piezoelectric vibrator 1 is provided at a position where a straight line dividing the electrodes 21 and 22 is parallel to the surface of the rectangular plate of the linear moving body 12, and the piezoelectric vibrator 1 is in contact with the friction material 13. . At this time, since the piezoelectric vibrator 1 has a columnar shape, the shape of the portion where the piezoelectric vibrator 1 is in contact with the friction material 13 is a straight line connecting both end faces of the piezoelectric vibrator 1 and being perpendicular to the both end faces. The shortest distance between the straight line and the straight line passing through the center of the plate surface of the rectangular plate and parallel to the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20 is 12 mm. The one-way vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 is transmitted from the linear portion to the linear moving body 12 via the friction material 13, and the linear moving body 12 linearly moves in the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20. . At this time, the friction material 13 is moved by the piezoelectric ceramic 20 and the linear moving body 1 by linear motion.
In addition to preventing wear of the piezoelectric vibrator 2, electromagnetic noise caused by a high voltage generated between the linear motion body 12 and the piezoelectric vibrator 1 due to linear motion is prevented. Sm-C fixed to the rectangular plate of the linear moving body 12 with the movement of the linear moving body 12
The o magnet 15 also moves linearly. At this time, the stirrer 16 also moves in conjunction with the movement of the Sm-Co magnet 15. The liquid in the microtube is stirred by the movement of the stirrer 16.

【0041】圧電振動子1に印加する交流信号の周波数
を一定の範囲内で変えることにより、圧電磁器20の側
面に生じる振動変位の大きさだけでなく、その方向をも
任意に制御するとができるから、直線運動体12の運動
速度の制御および逆方向駆動すなわち反復運動が可能と
なるので、攪拌子16の反復運動とその運動速度の制御
が可能となり、マイクロチューブ中の液体に効果的な攪
拌作用をもたらすことができる。
By changing the frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1 within a certain range, not only the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 but also the direction thereof can be arbitrarily controlled. Thus, it is possible to control the moving speed of the linear moving body 12 and to perform the driving in the reverse direction, that is, the repetitive motion, so that the repetitive motion of the stirrer 16 and the control of the moving speed can be performed, and the liquid in the microtube can be effectively stirred Can have an effect.

【0042】圧電振動子1に印加する交流信号の振幅あ
るいは周波数の大きさを変化させることなく、スイッチ
の切り替えのみによって直線運動体12を逆方向駆動さ
せることができる。これは2つの圧電振動子1のそれぞ
れが直線運動体12を運動させる方向が逆であるからで
ある。圧電振動子1に印加する交流信号の振幅あるいは
周波数の大きさを変化させるのではなく、スイッチを切
り替えることにより直線運動体12の運動方向を変化さ
せ、しかもその上で交流信号の振幅あるいは周波数を一
定の範囲内で変化させることにより、圧電磁器20の側
面に生じる振動変位の大きさを任意に制御するとができ
るから、直線運動体12の反復運動および運動速度の制
御がより容易にかつ正確になる。従って攪拌子16によ
る攪拌効果を増大できる。
The linear motion body 12 can be driven in the reverse direction only by switching the switches without changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1. This is because the directions in which the two piezoelectric vibrators 1 move the linear motion body 12 are opposite. Instead of changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator 1, the direction of movement of the linear motion body 12 is changed by switching the switch, and the amplitude or frequency of the AC signal is further changed. By changing the magnitude within a certain range, the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic 20 can be arbitrarily controlled, so that the repetitive motion and the motion speed of the linear motion body 12 can be controlled more easily and accurately. Become. Therefore, the stirring effect of the stirrer 16 can be increased.

【0043】図9の第4の実施例では、マイクロチュー
ブが直線運動体12に直接固定されている。従って、本
実施例の駆動時、直線運動体12の運動に伴ってマイク
ロチューブ中の液体は攪拌される。また、直線運動体1
2を反復運動させたり運動速度を調整したりすることが
できるから、液体の攪拌効果はさらに高まる。
In the fourth embodiment shown in FIG. 9, the microtube is directly fixed to the linear moving body 12. Therefore, at the time of driving in the present embodiment, the liquid in the microtube is stirred with the movement of the linear moving body 12. In addition, linear motion body 1
2 can be repeatedly moved or the movement speed can be adjusted, so that the effect of stirring the liquid is further enhanced.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の超音波攪拌装置では、その駆動
源として超音波アクチュエータを用いている。柱状の圧
電磁器の分極軸に垂直な両端面には電極が設けられてい
る。一方の端面に設けられている電極は2つに分割さ
れ、かつ互いに絶縁されていて、もう一方の端面に設け
られている電極は端面の全部をおおっている。圧電振動
子はこのような圧電磁器と電極とからできている。この
ように圧電振動子の少なくとも一方の端面に形成されて
いる電極を互いに絶縁された2つの部分に分割し、2つ
の電極とすることにより、一方の電極を自励式電源のた
めの電極として用いることができる。従って、本発明の
超音波攪拌装置では温度などの環境変化に対し安定でか
つ低消費電力での駆動が可能となる。圧電振動子にその
共振周波数に等しい周波数の交流信号を印加すると、圧
電振動子は励振されて圧電磁器の側面には圧電磁器の分
極軸の方向に沿った一方向の振動変位が生じる。この振
動変位は摩擦材を介して物体に伝わり、物体が運動す
る。このときの摩擦材は圧電磁器と物体との接触による
摩耗を防止するだけでなく、駆動時に圧電振動子と物体
との間に発生する高電圧に起因する電磁ノイズも防止す
る。電気的入力に対する応答速度が速いのでパルス駆動
が正確かつ容易に行え、しかも無入力時の保持力が大き
いので、微少容量の正確でかつ均一な攪拌が可能であ
る。従って、密閉系での微少量の化学反応だけでなく、
極微少量の滴定や長時間にわたる培養液の振とうなどに
は特に有用である。また、低消費電力での駆動が可能
で、騒音も無く、自励式駆動も可能で、電池での駆動も
容易なことから、一定の温度と湿度を保った密閉室での
長時間の使用も可能である。さらに、超低速・高トルク
駆動が可能なので、ギヤが不要であるから、装置の小型
化かつ軽量化を実現できる。従って、密閉系や開放系で
の極微少量の液体の攪拌が可能となる。
According to the ultrasonic stirring device of the present invention, an ultrasonic actuator is used as a driving source. Electrodes are provided on both end faces perpendicular to the polarization axis of the columnar piezoelectric ceramic. The electrode provided on one end face is divided into two and insulated from each other, and the electrode provided on the other end face covers the entire end face. A piezoelectric vibrator is made of such a piezoelectric ceramic and electrodes. By dividing the electrode formed on at least one end face of the piezoelectric vibrator into two parts insulated from each other as described above and using two electrodes, one electrode is used as an electrode for a self-excited power supply. be able to. Therefore, the ultrasonic stirrer of the present invention can be driven stably with respect to environmental changes such as temperature and with low power consumption. When an AC signal having a frequency equal to the resonance frequency is applied to the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator is excited and a one-sided vibration displacement is generated on the side surface of the piezoelectric ceramic along the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic. This vibration displacement is transmitted to the object via the friction material, and the object moves. The friction material at this time not only prevents wear due to contact between the piezoelectric ceramic and the object, but also prevents electromagnetic noise caused by a high voltage generated between the piezoelectric vibrator and the object during driving. Since the response speed to the electric input is high, the pulse driving can be performed accurately and easily, and the holding power at the time of no input is large, so that the precise and uniform stirring of the minute volume can be performed. Therefore, not only a small amount of chemical reaction in a closed system,
It is particularly useful for titration of a very small amount or shaking of a culture solution for a long time. In addition, it can be driven with low power consumption, there is no noise, self-excited drive is possible, and it is easy to drive with batteries, so it can be used for a long time in a closed room where constant temperature and humidity are maintained. It is possible. Furthermore, since ultra-low speed and high torque driving is possible, no gear is required, so that the device can be reduced in size and weight. Therefore, it is possible to stir a very small amount of liquid in a closed system or an open system.

【0045】物体が容器そのものである場合の他に、物
体が回転揺動体または移動体である場合もある。物体が
容器である場合、圧電磁器の側面に生じる振動変位は容
器に直接伝わり容器を運動させ、容器内の液体を攪拌す
る。物体が回転揺動体または移動体である場合、圧電磁
器の側面に生じる振動変位は回転揺動体または移動体を
運動させ、その運動によって容器内の液体は攪拌され
る。
In addition to the case where the object is the container itself, there are also cases where the object is a rotary rocking body or a moving body. When the object is a container, the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic is directly transmitted to the container to move the container and agitate the liquid in the container. When the object is a rotary rocking body or a moving body, the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic moves the rotary rocking body or the moving body, and the movement stirs the liquid in the container.

【0046】物体の少なくとも一部分が磁性体であると
同時に、容器内の液体に漬けられている攪拌子の少なく
とも一部分が磁性体である構造を採用することにより、
物体の運動に伴って攪拌子も運動するので、容器内の液
体が攪拌される。
By adopting a structure in which at least a part of the object is a magnetic substance and at least a part of the stirrer immersed in the liquid in the container is a magnetic substance,
Since the stirrer moves with the movement of the object, the liquid in the container is stirred.

【0047】圧電振動子を2つ備え、しかもそれぞれの
圧電振動子による物体の運動方向を逆にした構造を採用
することにより、どちらの圧電振動子を駆動させるかで
物体の運動方向を制御することができる。しかもその上
で圧電振動子に印加する交流信号の振幅あるいは周波数
を一定の範囲内で変えることにより、圧電磁器の側面に
生じる振動変位の大きさを任意に制御することができる
から、物体の運動速度の制御がより容易にかつ正確にな
る。従って回転揺動体の任意の角度の反転運動や移動体
の反復運動が可能となり、さらにその運動速度を自由に
制御できるから、極微少量の液体の攪拌効果を増大でき
る。なお、圧電振動子を3つ以上使用し、それぞれの圧
電振動子を物体の運動方向を同一にするように配置すれ
ば、さらなる高トルク駆動を実現させることができる。
また、圧電振動子を複数個使用し、それぞれの圧電振動
子による物体の運動方向、運動距離および運動速度を所
定の値に設定し、物体の移動軌跡の始点と終点とを一致
させることにより、物体に所定の周期を有する運動を維
持させることができる。このようにして、より効果的な
攪拌が可能となり、特に長時間にわたる極微少量の液体
の振とうに有用である。
By adopting a structure in which two piezoelectric vibrators are provided and the moving direction of the object by each piezoelectric vibrator is reversed, the moving direction of the object is controlled by which of the piezoelectric vibrators is driven. be able to. In addition, by changing the amplitude or frequency of the AC signal applied to the piezoelectric vibrator within a certain range, the magnitude of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic can be arbitrarily controlled. Speed control becomes easier and more accurate. Therefore, the reversing motion of the rotary rocking body at an arbitrary angle and the repetitive motion of the moving body can be performed, and the speed of the movement can be freely controlled, so that the effect of stirring a very small amount of liquid can be increased. If three or more piezoelectric vibrators are used and the respective piezoelectric vibrators are arranged so that the moving direction of the object is the same, further high torque driving can be realized.
Also, by using a plurality of piezoelectric vibrators, by setting the direction of movement of the object by each piezoelectric vibrator, the movement distance and the movement speed to predetermined values, by matching the start point and the end point of the movement trajectory of the object, The object can be maintained in motion having a predetermined period. In this way, more effective stirring can be performed, and it is particularly useful for shaking a very small amount of liquid over a long period of time.

【0048】本発明の超音波攪拌装置では、連続駆動の
他にパルス駆動ができる。励振電圧として交流パルス電
圧を出力し、交流パルス電圧の電圧値および交流周波数
のうち少なくとも一方を調節する手段と、交流パルス電
圧のパルス幅およびパルス繰り返し周波数のうち少なく
とも一方を調節する手段とを駆動回路に備えた構造を採
用することにより、圧電磁器の側面に生じる振動変位の
大きさと方向を自由に変えることができる。従って、物
体の運動方向と運動速度を自由に調節できるから、回転
揺動体の反転運動や移動体の反復運動が可能となり、そ
の運動速度の自由に調節できる。このようにして、極微
少量の液体の攪拌効果を増大することができる。また、
長時間にわたる極微少溶液の振とう効果を増大すること
もできる。
In the ultrasonic stirring device of the present invention, pulse driving can be performed in addition to continuous driving. An AC pulse voltage is output as an excitation voltage, and a means for adjusting at least one of a voltage value and an AC frequency of the AC pulse voltage and a means for adjusting at least one of the pulse width and the pulse repetition frequency of the AC pulse voltage are driven. By employing the structure provided in the circuit, the magnitude and direction of the vibration displacement generated on the side surface of the piezoelectric ceramic can be freely changed. Therefore, since the moving direction and the moving speed of the object can be freely adjusted, the reversing movement of the rotary oscillating body and the repetitive movement of the moving body can be performed, and the moving speed can be freely adjusted. In this way, the effect of stirring a very small amount of liquid can be increased. Also,
The shaking effect of the micro solution over a long period of time can also be increased.

【0049】本発明の超音波攪拌装置では、圧電振動子
が、この圧電振動子の容量およびインダクタンスを主な
リアクタンス成分とする共振回路で共振して発振する発
振回路から交流電力を受けて励振される。従って、本発
明の超音波攪拌装置では外部温度などの環境変化にも対
応しうる駆動回路を提供できる。すなわち、外部温度な
どの変化により物体の運動速度が変化することがないの
で、常に均一な攪拌が可能となり、氷点下百数十度から
常温を経て百数十度付近までの広い温度範囲での連続使
用が可能となる。
In the ultrasonic stirrer according to the present invention, the piezoelectric vibrator is excited by receiving AC power from an oscillation circuit which resonates and oscillates in a resonance circuit whose main reactance component is the capacitance and inductance of the piezoelectric vibrator. You. Therefore, the ultrasonic stirring device of the present invention can provide a drive circuit that can cope with environmental changes such as external temperature. In other words, the speed of movement of the object does not change due to changes in the external temperature, etc. It can be used.

【0050】パルス駆動の際にロータリーエンコーダを
併用することにより、物体の運動速度をさらに正確に制
御することができる。従って、極微少量の液体の攪拌効
果をさらに増大でき、長時間にわたる極微少溶液の振と
うなどに特に有用である。
By using a rotary encoder together with the pulse drive, the movement speed of the object can be controlled more accurately. Therefore, the effect of stirring a very small amount of liquid can be further increased, which is particularly useful for shaking a very small amount of solution for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超音波攪拌装置の第1の実施例を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic stirring device according to the present invention.

【図2】圧電振動子1の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric vibrator 1. FIG.

【図3】回転体2を上部から見たときの平面図。FIG. 3 is a plan view when the rotating body 2 is viewed from above.

【図4】図1に示す実施例の駆動部を圧電振動子1の側
面方向から回転体2の軸の方向に沿って見たときの平面
図。
FIG. 4 is a plan view of the driving unit of the embodiment shown in FIG. 1 when viewed from the side of the piezoelectric vibrator 1 along the direction of the axis of the rotating body 2;

【図5】図1に示す第1の実施例からSm−Co磁石と
攪拌子6とを除いた超音波攪拌装置の第2の実施例を示
す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic stirrer in which the Sm-Co magnet and the stirrer 6 are removed from the first embodiment shown in FIG. 1;

【図6】本発明の超音波攪拌装置の第3の実施例を示す
断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic stirring device of the present invention.

【図7】直線運動体12を上部から見たときの平面図。FIG. 7 is a plan view when the linear moving body 12 is viewed from above.

【図8】図6に示す実施例の駆動部を圧電振動子1の側
面方向から直線運動体12の厚さ方向に沿って見たとき
の平面図。
FIG. 8 is a plan view of the driving unit of the embodiment shown in FIG. 6 when viewed from the side surface direction of the piezoelectric vibrator 1 along the thickness direction of the linear moving body 12.

【図9】図6に示す第3の実施例からSm−Co磁石1
5と攪拌子16とを除いた超音波攪拌装置の第4の実施
例を示す断面図。
FIG. 9 shows an Sm-Co magnet 1 according to the third embodiment shown in FIG. 6;
Sectional drawing which shows the 4th Example of the ultrasonic stirring device except 5 and the stirring element 16.

【図10】rfパルスを印加する場合のパルス駆動のた
めの電源回路の構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram of a power supply circuit for pulse driving when an rf pulse is applied.

【図11】圧電振動子1の周波数に対するアドミタンス
の振幅および位相の関係を示す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the amplitude and phase of admittance with respect to the frequency of the piezoelectric vibrator 1.

【図12】図1の超音波攪拌装置において印加電圧と回
転体2の回転数との関係を示す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between an applied voltage and the number of rotations of a rotating body 2 in the ultrasonic stirring device of FIG.

【図13】図1の超音波攪拌装置において印加電圧が1
00Vp-p でその周波数が約138kHz のパルス駆動を
行なったときの、パルス幅と1パルスあたりの回転角と
の関係を示す特性図。
FIG. 13 shows a case where the applied voltage is 1
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a pulse width and a rotation angle per pulse when a pulse drive at 00 Vp-p and a frequency of about 138 kHz is performed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電振動子 2 回転体 3 摩擦材 4 支持台 5 Sm−Co磁石 6 攪拌子 12 回転体 13 摩擦材 14 支持台 15 Sm−Co磁石 16 攪拌子 20 圧電磁器 21 電極 22 電極 23 電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator 2 Rotating body 3 Friction material 4 Support 5 Sm-Co magnet 6 Stirrer 12 Rotating body 13 Friction material 14 Support 15 Sm-Co magnet 16 Stirrer 20 Piezoelectric ceramic 21 Electrode 22 Electrode 23 Electrode

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01F 11/00 - 11/04 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B01F 11/00-11/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電振動子により電気振動を超音波の弾
性振動に変換し、該弾性振動に基づく力により容器内の
液体を攪拌する装置において、 前記圧電振動子は柱状の圧電磁器と、該圧電磁器の分極
軸に垂直な両端面にそれぞれ形成されている第1および
第2の電極とから成り、 前記第1および第2の電極のうち少なくとも一方は互い
に絶縁された2つの部分に分割されており、 前記圧電磁器の側面に物体を押し付ける手段を有し、該
物体が前記側面から受ける力を前記液体に伝えることに
より該液体を攪拌することを特徴とする超音波攪拌装
置。
1. A device for converting electric vibration into ultrasonic elastic vibration by a piezoelectric vibrator and agitating a liquid in a container by a force based on the elastic vibration, wherein the piezoelectric vibrator comprises a columnar piezoelectric ceramic; First and second electrodes respectively formed on both end faces perpendicular to the polarization axis of the piezoelectric ceramic, and at least one of the first and second electrodes is divided into two parts insulated from each other An ultrasonic stirrer, comprising: means for pressing an object against a side surface of the piezoelectric ceramic, and stirring the liquid by transmitting a force received by the object from the side surface to the liquid.
【請求項2】 前記物体が所定の軸の回りに回転し又は
揺動する回転揺動体か、又は所定の案内レールに沿って
移動する移動体であることを特徴とする請求項1に記載
の超音波攪拌装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the object is a rotary rocking body that rotates or swings around a predetermined axis or a moving body that moves along a predetermined guide rail. Ultrasonic stirrer.
【請求項3】 前記物体が前記容器であることを特徴と
する請求項1に記載の超音波攪拌装置。
3. The ultrasonic stirring device according to claim 1, wherein the object is the container.
【請求項4】 前記物体の少なくとも一部分が磁性体で
あり、前記液体に漬けられる少なくとも一部分が磁性体
でなる攪拌子が前記容器内に納められていることを特徴
とする請求項1に記載の超音波攪拌装置。
4. The container according to claim 1, wherein at least a part of the object is made of a magnetic material, and a stirrer made of at least a part of the object that is immersed in the liquid is made of a magnetic material. Ultrasonic stirrer.
【請求項5】 前記圧電振動子に励振電圧を供給する駆
動回路は、該励振電圧として交流パルス電圧を出力し、
該交流パルス電圧の電圧値および交流周波数のうちの少
なくとも一方を調節する手段と、該交流パルス電圧のパ
ルス幅およびパルス繰り返し周波数のうちの少なくとも
一方を調節する手段とを備えることを特徴とする請求項
1乃至4に記載の超音波攪拌装置。
5. A driving circuit for supplying an excitation voltage to the piezoelectric vibrator outputs an AC pulse voltage as the excitation voltage,
Claims: It comprises means for adjusting at least one of a voltage value and an AC frequency of the AC pulse voltage, and means for adjusting at least one of a pulse width and a pulse repetition frequency of the AC pulse voltage. Item 6. The ultrasonic stirring device according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記圧電振動子は、この圧電振動子の容
量およびインダクタンスを主なリアクタンス成分とする
共振回路で共振して発振する発振回路から交流電力を受
けて励振されることを特徴とする請求項1乃至4に記載
の超音波攪拌装置。
6. The piezoelectric vibrator is characterized in that it is excited by receiving AC power from an oscillating circuit that resonates and oscillates in a resonance circuit whose main reactance component is the capacitance and inductance of the piezoelectric vibrator. The ultrasonic stirring device according to claim 1.
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JP4252993B2 (en) * 2005-05-12 2009-04-08 株式会社荏原製作所 Mixer and reactor
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